Белое пятно в электричестве
В
конце прошлого века учёные (Стюарт, 1878 год) пришли к выводу, что в и
атмосфере Земли на высоте примерно шестидесяти километров начинается
ионизированная область - ионосфера, проводящий слой атмосферы, который как
скорлупой охватывает планету. Это позволяет грубо и приближенно рассматривать
земную поверхность и ионосферный слой как обкладки конденсатора с разностью
потенциалов около трёхсот тысяч вольт. В районе ясной погоды этот природный
конденсатор постоянно разряжается, поскольку ионы под действием сил
электрического поля уходят к Земле. А вот в районах грозовой деятельности
картина иная. Считается, что в один момент времени гроза охватывает примерно 1%
земной поверхности. В этих районах мощные токи текут снизу вверх, компенсируя
разряд в ясных районах.
Таким
образом, грозовые облака - это не что иное, как природные электрические
генераторы, поддерживающие в равновесии всю систему сложного электрического
хозяйства во всем земном масштабе.
Казалось
бы, люди, занявшиеся изучением электрических сил, в первую очередь должны были
бы обратить внимание на атмосферное электричество. Ведь оно, как ни какое
другое, ближе и всегда под руками. Однако на деле было не так. Долгое время
исследователи и не предполагали, что крошечная искорка и молния явления одной
природы и лишь разные по своему масштабу. Вернее сказать, подозрения, конечно,
были. Порою, они даже высказывались в слух. Но это были лишь подозрения.
Глубокое заблуждение древних философов, убеждённых в том, что мир Земля не
имеет ничего общего с миром Неба, были стойкими и держались долго. Лишь в XVIII
веке наступило время объединить наблюдаемые явления и уверенно заявить о том,
что небесное и земное электричество - явления одной природы. И только XX
столетие объяснило механизм образования грозы. Правда, пока объяснило тоже не
до конца…
Применение электричества в медицине и биологии
С
течением времени областей применения электричества становится всё больше.
Становится популярным применение электричества и в химии, начало которому
положил Фарадей.
Перемещение
вещества - движение зарядоносителей - нашло одно из первых своих применений в
медицине для ввода соответствующих лекарственных соединений в тело человека.
Суть метода состоит в следующем: нужными лекарственными соединениями
пропитывается марля или любая другая ткань, которая служит прокладкой между
электродами и телом человека; она располагается на участке тела подлежащему
лечению. Электроды подключаются к источнику постоянного тока. Метод подобного
ввода лекарственных соединений впервые применён во второй половине XIX века,
широко распространён и сейчас. Он носит название электрофореза или ионофореза.
Последовало
ещё одно, имеющее огромную важность для практической медицины открытие в
области электортехники. 22 Августа 1879 года английский ученый Крукс сообщил о
своих исследованиях катодных лучей, о которых в то время стало известно
следующее:
1.
При пропускании тока высокого напряжения через трубку с очень сильно разряженным
газом из катода вырывается поток частичек, несущихся с огромной скоростью.
2.
Эти частички движутся строго прямолинейно.
3.
Эта лучистая энергия может производить механическое действие. Например, вращать
маленькую вертушку, поставленную на её пути.
4.
Лучистая энергия отклоняется магнитом.
5.
В местах, на которое падает лучистая материя, развивается тепло. Если катоду
придать форму вогнутого зеркала, то в фокусе этого зеркала могут быть
расплавлены даже такие тугоплавкие материалы, как, например, сплав иридия и
платины.
6.
Катодные лучи - поток материальных телец меньше атома, а именно частиц
отрицательного электричества.
Таковы
первые шаги в преддверии нового крупнейшего открытия, сделанного Вильгельмом
Конрадом Рентгеном.
Рентген
обнаружил принципиально иной источник освещения, названный Х-лучами. Позже эти
лучи получили название рентгеновских. Сообщение Рентгена вызвало сенсацию. Во
всех странах мира множество лабораторий начали воспроизводить установку
Рентгена, повторять и развивать его исследования. Особый интерес вызвало это
открытие у врачей. Физические лаборатории, где создавалась аппаратура,
используемая Рентгеном для получения Х-лучей, атаковались врачами и их
пациентами, подозревавшими, что в них находятся когда-то проглоченные иголки,
пуговицы и т.д. История медицины до этого не знала столь быстрой реализации
открытий в области электричества, как это случилось с новым диагностическим
средством - рентгеновскими лучами.
Заинтересовались
рентгеновскими лучами и в России. Еще не было официальных научных публикаций,
отзывов на них, точных данных об аппаратуре, лишь появилось краткое сообщение о
докладе Рентгена, а под Петербургом, в Кронштадте, изобретатель радио Александр
Степанович Попов уже приступает к созданию первого отечественного рентгеновского
аппарата. Об этом факте мало известно. О роли А. С. Попова в разработке первых
отечественных рентгеновских аппаратов, их внедрении, пожалуй, впервые стало
известно из книги Ф. Вейткова. Новые достижения электротехники соответственно
расширили возможности исследования "живого" электричества. Маттеучи,
применив созданный к тому времени гальванометр, доказал, что при
жизнедеятельности мышц возникает электрический потенциал. Разрезав мышцу
поперёк волокон, он соединил её с одним из полюсов гальванометра, а продольную
поверхность мышцы соединил с другим полюсом и получил потенциал в пределах
10-80 мВ. Значение потенциала обусловлено видом мышц. По утверждению Маттеучи,
биоток течёт от продольной поверхности к поперечному разрезу, и поперечный разрез
является электроотрицательным. Этот любопытный факт был подтверждён опытами над
различными животными - черепахами, кроликами и птицами, проводимыми рядом
исследователей, из которых следует выделить немецких физиологов Дюбуа-Реймона,
Германа и нашего соотечественника В. Ю. Чаговца. Пельтье в 1834 году
опубликовал работу, в которой излагались результаты исследования взаимодействия
биопотенциалов с протекающим по живой ткани постоянным током. Оказалось, что
полярность биопотенциалов при этом меняется. Изменяется и амплитуда.
Одновременно наблюдалось и изменение физиологических функций. В лабораториях
физиологов, биологов, медиков появляются электроизмерительные приборы,
обладающие достаточной чувствительностью и соответствующими пределами
измерений. Накапливается большой и разносторонний экспериментальный материал.
Список литературы
Для
подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://electr.nm.ru/